马村河河道水土保持工程探讨

2016-12-01马小青运城市水利勘测设计研究院山西运城044000

科技传播 2016年12期

关键词：河道治理生态建设水土保持

马小青运城市水利勘测设计研究院，山西运城　044000

马村河河道水土保持工程探讨

马小青
运城市水利勘测设计研究院，山西运城044000

摘要为维护和保持马村河区域良好的自然生态，实现河道治理、环境建设和社会发展的和谐统一，使水利工程更好的受惠于民。夏县以生态建设为基础支撑，深入推进“蓝天碧水工程”，围绕这一目标，全面加强生态文明建设，积极推进马村河实施生态综合治理。

关键词河道治理；水土保持；生态建设

1　工程概况

夏县位于山西省南部，地势特征为东北高，西南低。境内主要有涑水河、白沙河、青龙河、姚暹渠、泗交河、清水河、太宽河等河流，其中东部山区的泗交河水资源较为丰富。马村河为泗交河主要支流，发源于泗交镇马家匣村，流经泗交、祁家河两乡镇，于祁家河乡上坪村汇入泗交河，总长16km，平均纵坡4%。本次马村河河道水土保持工程的整治段位于祁家河乡马村金楼山景区入口，距入河口9km，河道紧邻夏祁公路，整治河道长度0.22km。

2　主要问题

2.1地质问题

工程涉及地层为绢片岩及钙绢片岩，两岸地层中地下水位均高于河床水位，断裂构造不甚发育，未发现大断层，隔水条件较好，马村河是区内最低侵蚀基准面，地下水补给河水，不存在永久渗漏问题。

2.2岸坡稳定

整治段为基岩山区峡谷型河道，河岸局部有耕地，其余基本为自然边坡，坡度一般18°～25°。两岸大部分地段基岩裸露，为岩质边坡，未见发生或正在发生的变形位移现象。绝大部分岸坡处于稳定状态，局部地段由于边坡较陡，有小规模坍滑掉块现象。库区两岸局部地段覆盖有低液限粉土、低液限粘土，但厚度一般不大，蓄水后会产生坍岸，其范围较小，对工程影响不大。

2.3诱发地震

区内未发现活动断裂等新构造，河道静水压力不大，故产生诱发地震的可能性很小。

3　水土保持设计

水土保持是工程建设的组成部分，其目的是将水土保持工作纳入工程建设程序，确保保持水土的各项举措得到有力推进、有效实施，将水土流失风险控制在最低范围，确保水土固有特性得以保持；项目区及直接影响区内的生态环境有所改善。

3.1责任范围

3.1.1项目占地情况

工程总占地面积83.18km2，按照土地使用性质可分为挖地、踏压地、工程永久占地。其中：1）挖地：挖地为工程建设的取土场，本工程的取土场布置在桥西村汾河高阶地上。堤防使用土方主要为粉土，工程取土场总占地面积38.6km2；2）踏压地：包括施工临时便道、料场及施工现场压地等，本工程踏压地面积11.2km2；3）工程永久占地：主要为主体工程占压区占地，占地面积为37.1km2。

3.1.2确定防治工作的责任区域

根据“谁进行开发、谁实施保护、谁造成流失、谁进行整治”的原则，凡在工程建设过程中可能造成水土流失的地方，都要确定合理适当的水土流失防治责任区域，并制定其实可行的预防和治理措施加以应对。经科学测算，马村河河道水土保持工程的防治区域总面积为83.18km2。

3.2水土流失及治理现状

工程位于汾河下游滩区和平原区，该区土地平坦，土壤肥沃，土地利用率高，植被覆盖较好，水土流失轻微，属于预防保护区，是当地主要的农业区。由于泥沙淤积，地面处于微淤积状态。该区属微度侵蚀区，侵蚀模数一般在500t/km2·a以下，因此该区无大面积的水土流失治理项目及措施。

3.3水土流失预测

3.3.1预测时段划分

通过分析，确定该工程建设所造成的新增水土流失预测时段分为“建设时期”和“投入运行时期”两个时间段。工程建设期预测时段与工程施工年限相同，本工程建设期为6个月，主体工程施工期为3个月，挖地、踏压地及渣场占地时间为3个月。因此工程建设期永久占地和临时占地水土流失预测年限均取3个月。工程运行期的预测时段应根据施工扰动的具体情况分析确定。考虑到项目区土壤条件及气候条件较适合植被恢复，因此，在施工结束3年后土壤侵蚀模数可恢复到该地背景值。从以上分析，工程运行期的预测时段确定为3年。

3.3.2预测内容及方法

1）预测的内容主要包括：水土保持工程建设过程中可能造成的原区域地貌及植被损坏区域面积测算；建设垃圾废弃量测算；伴随工程建设而新产生的水土流失增量测算。

2）预测的方法。首先对工程建设期和运行期可能产生水土流失的特点和形式进行分析，结合工程设计和现场查勘情况，确定主要预测方法如下：（1）扰动原地貌、破坏植被的面积预测，主要采用汾河下游防洪工程建设设计中的相关内容，同时结合实物指标调查成果分析的方法；（2）可能产生的弃渣量预测方法，主要是分析汾河下游防洪工程建设工程设计中挖填情况及其数量，经挖填平衡分析后，确定项目建设弃渣量；（3）水土流失的预测主要采用土壤侵蚀模数法，利用经验公式进行流失量的估算，计算因子和计算参数根据类似工程进行类比，并根据本项目的特点进行综合分析确定。

3.3.3扰动原地貌和破坏植被面积

对原区域地貌和植被破坏的行为主要集中在项目的建设时期，位置主要分布在水土保持防治责任区域。通过对项目的综合测算分析得出：工程扰动原地貌和破坏植被面积83.18km2。

3.3.4弃渣量预测

通过对工程开挖情况分析，总弃渣量为16.8万m3，渣土主要为耕植土和表层土。

3.3.5水土流失量预测

项目建设将会损坏原有的地形、地貌、植被、土体结构，降低原有区域的土地抗侵蚀系数，加快区域内的土壤侵蚀，引发新的水土流失风险。水土流失量的测算采取土壤侵蚀模数法，新产生的水土流失量测算如下：

工程建设期：项目的施工期间会对相关区域的造成植被或多或少的损害，降低原有区域的土地抗侵蚀系数，同时由于工作行为在某一时段骤然增加，使土壤的侵蚀强度迅速增强。

1）运用土壤侵蚀模数法对应区域的水土流失背景值，采用公式为：

Q0=m0×A×α

式中：Q0―土壤侵蚀量背景值（t）；m0―土壤侵蚀模数背景值（500t/km2•a）；

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A―破坏的地表面积（km2）（不含弃渣场地）；α-计算年数1年。

2）扰动原地貌造成的水土流失量，采用加速侵蚀系数法，按下述公式进行流失量计算：

Qi=A×η×m0×α

式中：Qi―土壤加速侵蚀水土流失量（t）；A―破坏的地表面积（km2）；

η―加速侵蚀系数，取4左右；m0―土壤侵蚀模数背景值（500t/km2·a）；

α―计算年数（按施工年限）。

3.4水土流失的预防和治理对策

1）防治区的科学划定。根据该项目对区域内水土流失的影响因素及项目的设计布局，结合分区治理的规划原则，本方案将该工程的防治区划分为3类：挖地防治区域、弃渣场防治区域、踏压地防治区域。

2）防治措施。挖地：土料场开采中表层耕植土处理采取边开挖边回填的方式，施工完成后，表层土全部回填料场进行复耕，其费用已计入工程占压补偿费中。弃渣场：通过工程措施平整渣面，利用植物措施防风固沙。在植物措施中采用种树和种草结合的方法绿化。踏压地区：施工结束后，进行场地清理、土地整治，全部复耕，费用已计入工程占压补偿费中。